有機硫黄化合物は陸上環境における主要な硫黄源であり、細菌はその同化のために酵素を利用する必要がある。これまでに記載された多くの有機硫黄同化酵素は酸素を要求するが、無酸素条件下で機能する酵素については十分に理解されていない。最近、無酸素条件下で揮発性有機硫黄化合物（VOSC）であるメチルチオエタノール（MT-EtOH）、ジメチルスルフィド（DMS）、エチルメチルスルフィド（EMS）を還元するニトロゲナーゼ様酵素であるメチルチオアルカン還元酵素（Mar）が、紫非硫黄細菌 Rhodospirillum rubrum から同定された。しかし別の紫非硫黄細菌 Rhodopseudomonas palustris は、Marと配列相同性が高いニトロゲナーゼ固定様（NFL）遺伝子を3つの座に持ち、異なる役割を担う追加のMar様酵素の存在が示唆される。ここでは、これらのNFL遺伝子が R. palustris におけるVOSC同化に必須かどうかを検証した。RNA-seq解析により、3つのNFL座すべてが硫黄制限下で上方制御されており、硫黄同化における役割が支持された。RPA2634-37によってコードされるNFL遺伝子を破壊した場合のみ、硫黄源としてEMS、DMS、ジメチルスルホニオプロピオン酸（DMSP）を与えた際に適応度の低下が生じ、機能するMar酵素であることが示された。一方、RPA2347-48およびRPA2353-54のNFL遺伝子は、MT-EtOHまたはエタンチオールでは活性に必要であったが、DMS、EMS、DMSPでは必要とされなかった。3つ目の座であるRPA2363-64については、いずれの活性も観察されなかった。総合すると、R. palustris にはVOSCの還元を担える2種類のMarホモログが存在し、1つは単純なVOSCに特化し、もう1つは追加の官能基をもつ基質を好むことが分かった。
https://doi.org/10.64898/2026.08.20.746119